Tính toàn năng của tế bào thực vật

Hình minh họa: Tính toàn năng của tế bào thực vật. Thực Vật

(Nguồn ảnh: Internet)

Tính toàn năng của tế bào thực vật

Ngày nay, đã phát hiện tế bào thực vật có tính toàn năng, vậy có thể đặt tế bào thực vật của loại khác nhau cùng lại với nhau, nghĩ cách để chúng kết hợp làm một rồi nuôi cấy tế bào tạp giao này thành cây mới? Qua nghiên cứu chứng minh là có thể được, hơn nữa đã có không ít ví dụ thành công.

Muốn tạp giao hai tế bào, trước tiên phải tách tế bào đơn từ cây ra và phải giữ được tính sống vốn có của nó. Nhưng tế bào thực vật đều có vách tế bào, nó giống như một bức tường vây quanh để bảo vệ chất nguyên sinh của tế bào, nếu không "làm đổ" bức tường này, thì chất nguyên sinh của hai tế bào không thể hợp lại làm một được, vì vậy trước tiên phải "phá vách".

Hiện nay, người ta dùng các dung dịch hỗn hợp như chất xúc tác xenlulo và keo quả để xử lí phân chia tế bào, làm cho vách tế bào thể bị hoà tan, chất nguyên sinh sẽ phân chia. Đặt chất nguyên sinh của hai tế bào lại với nhau, dùng dung dịch solidium nitrate xử lí chất tế bào và bào dịch của chúng lại với nhau, trở thành một chất nguyên sinh có hai nhân tế bào gọi là dịch nhân thể.

Nhưng hai nhân tế bào vẫn không thể kết hợp thành một được, chưa thể thực hiện mục đích tạp giao, phải cho dịch nhân thể này vào trong chất cấy vi sinh vật phù hợp, tìm cách khiến cho hai nhân tế bào trong tình trạng cùng phân chia hợp lại với nhau, đồng thời bên ngoài sẽ tái sinh vách tế bào mới, như vậy là đạt được một tế bào thể tạp giao. Cuối cùng cho tế bào thể tạp giao này vào trong chất cấy vi sinh vật phù hợp, sau một thời gian nuôi trồng cẩn thận, sau khi phân hoá thành dòng tế bào hình thành tổ chức callus, lại chuyển chất cấy vi sinh vật, phân hoá lần nữa thành cây mới.

Trên thực tế, đã có thể kết hợp chất nguyên sinh giữa các loại thực vật họ hàng xa như họ đậu với họ thân lúa, họ cà với họ hình gọng ô... Đồng thời còn nghiên cứu sâu hơn, để thu được tế bào thể tạp giao nhiều hơn. Sự thành công của sự tạp giao tế bào thể đã mở ra một hướng triển vọng mới cho công tác gây giống.

Chủng loại của thực vật rất nhiều, vào trong vườn có thể thấy cây cối hoa cỏ muôn hình muôn vẻ. Nở những đoá hoa sặc sỡ, đi vào ruộng có thể thấy hoa của lúa, mì, bông và cây cải dầu, mỗi loài có một đặc sắc riêng... Mặc dù chúng sin sít nhau, thậm chí còn đồng thời ra hoa, nhưng những đoá hoa và dáng vẻ của chúng lại giữ đặc điểm riêng của mỗi loài, không hề bị lai tạp ở đời sau. Tại sao thực vật ra hoa kết quả lại không chịu ảnh hưởng của cây khác? Chủ yếu là vì phấn hoa của một loại thực vật thường khiến cho thực vật khác không thể thụ tinh kết quả, cho nên chúng có thể giữ được sắc thái riêng, không bị ảnh hưởng. Lẽ nào phấn hoa cũng có thể nhận biết được đối tượng của nó hay sao? Nói ra kể cũng lạ, vách ngoài phấn hoa của các loài cây đều mang một loại chất protein đặc chủng, chuyên dùng để nhận biết đối tượng, gọi là "protein nhận biết". Chất protein này được tạo ra nhờ vào các gien di truyền vốn có của thực vật, mà trên biểu mô của đầu nhuỵ cái của các loài thực vật cũng có "chất protein nhận biết" độc đáo do các gien di truyền của mình sinh ra. Như vậy, khi hạt phấn rơi trên bầu nhuỵ cái, hai loại "chất protein nhận biết" này sẽ nhận biết nhau, chính là gây ra "phản ứng thân thiện". Nếu hai "chất protein nhận biết" này tác động với nhau, dẫn đến phản ứng "lực tác dụng lẫn nhau", vậy thì hạt phấn có thể phát triển ống phấn hoa, cho đến khi dài vào trong túi phôi của noãn trong bầu nhuỵ, giúp cho nhân có thể hoàn thành quá trình thụ tinh với trứng, cuối cùng phát dục thành hạt giống. Nếu gây ra là phản ứng "không tác dụng lẫn nhau" thì phấn hoa trên đầu nhuỵ cái sẽ không nảy mầm, hoặc sau khi phát triển thành ống phấn cũng gặp trở ngại mà ngừng, không thể vào trong túi phôi. Cực kì hiếm có tình trạng nào vào được trong túi phôi hoàn thành quá trình thụ tinh, thậm chí hình thành phôi tạp giao, mà thường chết giữa chừng, không thể hình thành hạt giống. Trong tình hình chung, phấn hoa của thực vật khác nhau do cơ sở di truyền của chúng khác nhau, gien di truyền chúng có khác nhau, cho nên "chất protein nhận biết" mà phấn hoa sinh ra sẽ xảy ra phản ứng "không tác dụng lẫn nhau" với chất protein nhận biết có trong bầu nhuỵ cái của thực vật khác, ống nhuỵ cái hoa vì vậy thường không thụ tinh kết quả.

Lâu nay, người ta thường chọn các biện pháp như tạp giao, chọn giống một cách hệ thống để gây giống cây trồng nông nghiệp. Mấy chục năm trở lại đây, cùng với sự phát triển việc sử dụng năng lượng của nguyên tử vào mục đích hoà bình, người ta mới bắt đầu dùng phương pháp gây giống mới bằng tia bức xạ.

Gây giống bằng tia bức xạ là sử dụng các tia phóng xạ (như tia x, tia γ hoặc nơtron) để chiếu vào hạt giống của cây trồng, hoặc gốc cây cũng có thể chiếu vào các tổ chức phân li và tế bào, khiến cho bên trong chúng thay đổi, sự thay đổi này có khi sẽ di truyền lại cho đời kế tiếp, vì thế nảy sinh sự biến dị trong di truyền, rồi qua sự chọn lọc nhân tạo có thể gây giống.

Các tia phóng xạ đều có tác hại đối với thực vật, động vật, nhưng nếu chúng ta sử dụng hợp lí thì ngược lại không chỉ không gây hại cho thực vật mà còn có thể sử dụng chúng để gây giống.

Chúng ta biết rằng, thể hữu cơ của sinh vật là do tế bào hình thành. Dưới kính hiển vi, bạn có thể thấy trong mỗi tế bào đều có một nhân tế bào, khi nhân này phân chia, thì trong nhân có thể thấy rõ có một số thể nhỏ dạng gậy, đó là nhiễm sắc thể; nhiễm sắc thể là do chất protein và acid nucleic tạo thành, mỗi một sinh vật đều có số lượng nhiễm sắc thể nhất định. Khi sinh vật hấp thụ lượng cao tia phóng xạ x, tia γ hoặc tia nơtrôn sẽ gây ra những biến đổi về nhiễm sắc thể trong tế bào, nhưng nếu biến đổi quá lớn sẽ gây chết, biến đổi không lớn lắm có thể thay đổi tính trạng di truyền của thực vật sẽ sản sinh ra sự biến dị, điều này tạo điều kiện cho sự gây giống.

Tính toàn năng của tế bào thực vật || Thực Vật || Khám phá thế giới